電容式感應(yīng)照明控制用戶界面

　　智能照明控制技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多的應(yīng)用于消費(fèi)領(lǐng)域。餐廳、酒吧、辦公室、電影院、家庭、飛機(jī)、汽車(chē)等，這些只是成熟照明控制方案中的一小部分例子，其增強(qiáng)了整體氛圍和用戶體驗(yàn)。粗大的照明控制面板和數(shù)以百計(jì)按鈕的日子一去不復(fù)返了。今天的照明系統(tǒng)更智能，可以對(duì)光強(qiáng)度、色調(diào)和飽和度進(jìn)行控制，只需一個(gè)觸摸按鈕即可。

　　圖1顯示了一個(gè)基本照明控制技術(shù)應(yīng)用的框圖。它有一個(gè)用戶界面，其可以選擇預(yù)設(shè)的照明選項(xiàng)，或直接控制燈具。一些系統(tǒng)還有環(huán)境光感應(yīng)器，其可以根據(jù)當(dāng)前環(huán)境自動(dòng)控制室內(nèi)燈光。根據(jù)用戶/環(huán)境傳感器的輸入，控制器將控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)LED /燈具特性的光控制器。

　　圖1:基本的環(huán)境光控制器框圖

　　本文將重點(diǎn)介紹高效照明控制用戶界面設(shè)計(jì)。市場(chǎng)上有很多照明控制系統(tǒng)，用戶界面通常是決定系統(tǒng)和產(chǎn)品成功與否的關(guān)鍵。

　　我們的想法是要提高用戶控制，設(shè)計(jì)不再需要大量的選擇按鍵和面積占用，可以用更獨(dú)特更智能的電容式觸摸感應(yīng)按鈕或滑條控制。使用電容式感應(yīng)界面不僅可以提供吸引眼球的面板設(shè)計(jì)，而且使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的魯棒性，沒(méi)有抖動(dòng)，性?xún)r(jià)比高。此外，電容式傳感器的可編程檢測(cè)距離能力在接口方面引入了一個(gè)全新的維度。這篇文章的關(guān)鍵議題包括，電容式傳感技術(shù)，用戶界面，徑向滑條，LED背光和接近感應(yīng)。

　　電容式感應(yīng)

　　PCB上的每一條銅線都有一定的相關(guān)寄生電容。利用該屬性，電容式傳感器可以由PCB上的銅泊實(shí)現(xiàn)。傳感器上面有一層絕緣覆蓋物，可以保護(hù)每個(gè)傳感器不受ESD和和用戶電氣影響。當(dāng)用戶觸摸傳感器上的覆蓋物時(shí)，該傳感器的電容會(huì)發(fā)生變化。這是由于手指引入的電容與傳感器的電容并聯(lián)在一起。該技術(shù)用于測(cè)量或檢測(cè)電容傳感器的變化，稱(chēng)為電容式感應(yīng)。圖2顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的檢測(cè)傳感器電容變化的實(shí)現(xiàn)方式。

　　圖2:電容式感應(yīng)技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)

　　該電路主要使用開(kāi)關(guān)電容技術(shù)等效成一個(gè)電阻。等效電阻的值是:

　　方程1

　　根據(jù)方程1，傳感器電容增加。等效電阻減少。電阻值的變化使電流Isensor也發(fā)生變化。該電流變大，轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)然后進(jìn)一步處理?？焖貯DC(通常是SAR ADC)可用于將電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理。通過(guò)在固件中跟蹤數(shù)字化數(shù)據(jù)和相關(guān)電壓信號(hào)，我們可以探測(cè)到手指電容帶來(lái)的電容變化。